Wat is magnetisme?
De term magnetisme beschrijft de afstotingskracht en aantrekking tussen verschillende stoffen, zoals ijzer en andere metalen. Bij magnetisme is de beweging van geladen deeltjes uiteindelijk verantwoordelijk voor de aantrekking of afstoting tussen stoffen. Objecten die tot elkaar worden aangetrokken, illustreren de magnetische principes van ferromagnetisme en paramagnetisme, terwijl diamagnetisme de afstoting van magnetische velden beschrijft.
Een object dat gewoonlijk wordt geassocieerd met magnetisme wordt een magneet genoemd, die een statisch magnetisch veld produceert. Sommige van de meest voorkomende soorten magneten, zoals de koelkast, worden als permanent beschouwd vanwege hun vermogen om hun eigen magnetisch veld te creëren. Magneten hebben twee polen: een noordpool (N) en een zuidpool (S). De polen trekken objecten aan of stoten ze af met behulp van een magnetische kracht.
Wanneer twee magneten met tegenovergestelde polen dicht bij elkaar zijn, trekt de magnetische kracht ze naar elkaar toe. Het tegenovergestelde is waar wanneer tegenpolen zich dicht bij elkaar bevinden. Magneten kunnen ook verschillende gemagnetiseerde objecten aantrekken. Het gedrag van de gemagnetiseerde objecten ten opzichte van de magneet wordt bepaald door het materiaal van het object.
Materialen zoals ijzer, nikkel en kobalt worden sterk aangetrokken door magneten vanwege hun ferromagnetische eigenschappen. Stoffen zoals platina, aluminium en zuurstof worden als paramagnetisch beschouwd en worden zwak aangetrokken door een magneet. Diamagnetische materialen, waaronder koper, water en plastic, worden zwak afgestoten door magneten.
Ferromagnetische objecten hebben de sterkste magnetische kracht van de drie magnetische typen. Koelkastmagneten zijn een goed voorbeeld van een ferromagnetisch object dat wordt gemagnetiseerd door een extern magnetisch veld. Nadat het veld is verwijderd, blijft de magneet gemagnetiseerd. Objecten die gemagnetiseerd blijven, worden permanente magneten genoemd.
In tegenstelling tot ferromagnetisme treedt paramagnetisme alleen op wanneer een extern magnetisch veld op een object wordt toegepast. Paramagnetische objecten hebben de neiging om een onvolledige binnenste elektronenschil te hebben die ervoor zorgt dat de ongepaarde elektronen op een specifieke manier draaien en draaien. Om meer in detail uit te leggen: elektronenschillen beschrijven het concept van een veld rond de kern van een atoom. Elke schaal of baan kan slechts een specifieke hoeveelheid elektronen bevatten. Deze onvolledige elektronenschillen hebben de neiging om een toegepast veld willekeurig uit te lijnen en te versterken, wat de reden is dat paramagnetisme alleen kan optreden wanneer een magnetisch veld aanwezig is.
Een ander verschil tussen de twee is dat een paramagnetisch object geen magnetisatie behoudt wanneer de externe magnetiserende entiteit wordt weggenomen. De reden is dat paramagnetische objecten honderdduizenden keren zwakker zijn dan ferromagnetisch materiaal. Diamagnetische objecten worden daarentegen afgestoten door de noord- en zuidpolen van een magneet. Diamagnetische materialen creëren een tegengesteld magnetisch veld tegen het extern aangelegde magnetische veld, wat een afstotend effect veroorzaakt.